ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุที่อยู่บนขอบของการเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มากหรือดาวฤกษ์ขนาดเล็กมาก ดาวแคระน้ำตาลอยู่ในช่วง 13 ถึงประมาณ 90 มวลดาวพฤหัส สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลกำหนดเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์ขนาดใหญ่และดาวแคระน้ำตาลขนาดเล็กที่มวล 13 จูปิเตอร์เนื่องจากนี่เป็นจุดเริ่มต้นของมวลที่จำเป็นสำหรับการหลอมรวมของปริพันธ์
Deutrium เป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่มีนิวตรอนในนิวเคลียสมากกว่าโปรตอนเพียงอย่างเดียวในไฮโดรเจนทั่วไปและเป็นอะตอมที่ง่ายที่สุดในการหลอมรวม เมื่อ deutrium ค่อนข้างหายากเมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรเจนทั่วไป - 6 อะตอมใน 10,000 ดวงสำหรับดาวพฤหัสบดี - ไม่เพียงพอสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่แท้จริงและดาวแคระน้ำตาลมักเรียกว่า "ดาวที่ล้มเหลว"
ที่มวล 0.075 เท่าดวงอาทิตย์หรือมวลดาวพฤหัส 90 ดวงดาวแคระน้ำตาลจะสามารถหลอมรวมไฮโดรเจนปกติได้แม้ว่าจะอยู่ในอัตราที่ช้ากว่าดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักเช่นดวงอาทิตย์ทำให้ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ที่มีความสว่างประมาณ 1 / 10,000 ดาวแคระน้ำตาลทั่วไปแสดงความส่องสว่างน้อยมากหรือไม่มีเลยสร้างความร้อนจากธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ภายในและอุณหภูมิเนื่องจากการบีบอัด เมื่อดาวแคระน้ำตาลสลัวมากมันเป็นเรื่องยากที่จะสังเกตได้จากระยะไกลและมีเพียงไม่กี่ร้อยเท่านั้นที่รู้จัก ดาวแคระน้ำตาลดวงแรกได้รับการยืนยันในปี 1995 ชื่ออื่นที่เสนอให้ดาวแคระน้ำตาลคือ "substar"
สมบัติที่น่าสนใจของดาวแคระน้ำตาลคือพวกมันมีรัศมีเกือบเท่ากันกับดาวพฤหัสซึ่งมีความแปรปรวนเพียง 10% ถึง 15% ในหมู่พวกมันแม้ว่ามวลของพวกมันจะสูงถึง 90 เท่าของดาวพฤหัส ที่ระดับต่ำของสเกลมวลปริมาตรของดาวแคระน้ำตาลจะถูกกำหนดโดยแรงดัน Columb ซึ่งกำหนดปริมาณของดาวเคราะห์และวัตถุมวลต่ำอื่น ๆ ในช่วงที่สูงขึ้นของสเกลมวลปริมาตรจะถูกกำหนดโดยแรงดันความเสื่อมของอิเล็กตรอนนั่นคืออะตอมถูกกดให้ชิดกันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่ต้องเปลือกอิเล็กตรอนยุบตัว
ฟิสิกส์ของข้อตกลงทั้งสองนี้เป็นเช่นนั้นเมื่อความหนาแน่นเพิ่มขึ้นรัศมีนั้นก็ถูกรักษาไว้อย่างคร่าวๆ เมื่อมวลเพิ่มเข้ามาเกินขีด จำกัด บนของมวลของดาวแคระน้ำตาลปริมาตรก็จะเพิ่มขึ้นอีกครั้งสร้างวัตถุท้องฟ้าขนาดใหญ่ที่มีรัศมีใกล้กับดวงอาทิตย์ของเรามากขึ้น
